Aplicación de las baterías de polímero de litio en Drones FPV

Recomendaciones sobre pilas

Al seleccionar una batería LiPo, opte por marcas de renombre para garantizar el rendimiento y la calidad. Para un dron más ligero y ágil, elige un pack de baterías más pequeño. Si la duración del vuelo es prioritaria frente a la maniobrabilidad, opta por un pack más grande. Tenga en cuenta que las baterías más grandes proporcionan corrientes más altas pero añaden un ligero peso, lo que requiere una compensación.

Drones de estilo libre y de carreras de 5 pulgadas

Las baterías LiPo más comunes para drones FPV de 5 pulgadas (utilizadas en freestyle y carreras) son las configuraciones 4S y 6S. Si estás indeciso, se recomienda 6S como estándar del sector en 2025. Las capacidades típicas son alrededor de 1500mAh para 4S y 1000mAh a 1300mAh para 6S.

¿Son seguras las baterías LiPo?

Cuando se manejan correctamente, las baterías LiPo son absolutamente seguras. Sin embargo, un uso inadecuado o daños físicos pueden provocar incendios. La manipulación cuidadosa y el almacenamiento/carga en un lugar a prueba de incendios son esenciales para minimizar los riesgos.

Aspectos básicos de las baterías LiPo

Las baterías LiPo ofrecen una relación potencia-peso excepcional, lo que las hace ideales para drones FPV. Aprender a leer sus etiquetas y entender los términos clave es crucial para seleccionar la batería adecuada, como se explica a continuación.

Voltaje de la batería LiPo

Las baterías LiPo están formadas por celdas individuales, cada una diseñada para funcionar dentro de un rango de voltaje específico:

  • Carga completa a 4,2 V por célula.

  • Totalmente descargada a 3.0V por celda. ¡Una LiPo "vacía" no significa 0V! La descarga por debajo de 3,0V puede causar pérdidas irreversibles de rendimiento o daños. La sobrecarga por encima de 4,2V por celda es extremadamente peligrosa y puede causar incendios.

Para alargar la vida de la batería, deje de volar y aterrice cuando el voltaje por célula alcance unos 3,5V. Existen excepciones, como con las baterías 1S Tiny Whoop, en las que los pilotos pueden descargar a 3,2V para maximizar el tiempo de vuelo debido a los menores costes de sustitución.

Recuento de células

Las baterías LiPo pueden contener varias celdas. La clasificación "S" indica el número de celdas conectadas en serie, aumentando el voltaje total. Cada célula tiene una tensión nominal de 3,7 V, por lo que podría ver:

  • 1S = 1 célula = 3,7V

  • 2S = 2 células = 7,4V

  • 3S = 3 células = 11,1V

  • 4S = 4 células = 14,8V

  • 5S = 5 células = 18,5V

  • 6S = 6 células = 22,2V

Por ejemplo:

  • Una batería 4S tiene un voltaje nominal de 14,8 V (4 × 3,7 V), un mínimo de 12,0 V y un máximo de 16,8 V (4 × 4,2 V).

  • Una batería 6S tiene un voltaje nominal de 22,2 V, un mínimo de 18,0 V y un máximo de 25,2 V.

Un mayor número de células aumenta las RPM del motor y la potencia del dron (si es compatible), pero son más pesadas y caras.

Dato curioso: Conectar dos baterías idénticas en serie duplica la tensión pero mantiene la misma capacidad (por ejemplo, dos baterías 2S 1000mAh en serie se convierten en una 4S 1000mAh). En paralelo, la capacidad se duplica mientras que el voltaje sigue siendo el mismo (por ejemplo, un pack de 2S 2000mAh). Las etiquetas pueden incluir "P" (por ejemplo, 4S2P o 6S2P), donde "P" indica grupos paralelos. 6S1P significa 6 células en serie, 1 grupo en paralelo (a menudo omitido ya que "1P" es estándar), mientras que 6S2P significa 6 células en serie, 2 grupos en paralelo (total 12 células).

Capacidad

La capacidad, medida en mAh (miliamperios-hora), indica la corriente que una batería puede suministrar de forma continua durante una hora hasta agotarse. (1000mAh = 1Ah.) Para una LiPo de 1300mAh (1,3Ah):

  • A 1,3 A, dura una hora.

  • A 2,6 A, dura 30 minutos.

  • A 39 A, dura 2 minutos (1,3/39 = 1/30 hora).

Una mayor capacidad prolonga el tiempo de vuelo, pero aumenta el peso y el tamaño. Equilibrar capacidad y peso es clave para optimizar la eficiencia y el rendimiento del vuelo.

Clasificación C

La clasificación C indica el consumo de corriente máximo seguro sin daños, calculado como:

  • Corriente máxima = Capacidad × C nominal.

Si se supera, la batería puede sobrecalentarse, aumentar la resistencia interna con el tiempo, acortar su vida útil o provocar un desbordamiento térmico (incendio). Las baterías con clasificación C más alta (incluso con la misma capacidad) suelen ser más pesadas. Destacan en drones de alta potencia, pero pueden ser excesivas para los de baja potencia, donde el peso añadido podría reducir el tiempo de vuelo. Las clasificaciones C son útiles dentro de la misma marca, pero pueden exagerarse con fines de marketing, por lo que hay que fiarse más de las recomendaciones que de las comparaciones.

Resistencia interna (IR)

Todos los componentes electrónicos, incluidas las baterías, tienen resistencia. La resistencia interna (IR) de la batería mide la oposición al flujo de corriente. Una IR más baja significa un suministro de energía más eficiente para los drones FPV. Controlar la IR ayuda a evaluar el estado de la batería y a determinar el momento de sustituirla, ya que aumenta de forma natural con el uso y la edad. Las malas prácticas, como la sobredescarga, la sobrecarga, los consumos de corriente elevados o el sobrecalentamiento, aceleran el envejecimiento.

Un IR alto provoca caídas de tensión (caídas bajo carga), reduciendo las RPM del motor, la potencia y la capacidad de respuesta. Las baterías diseñadas para aplicaciones de baja corriente (por ejemplo, radios o gafas FPV) tienen un IR más alto, al igual que las baterías de iones de litio 18650 en comparación con las LiPos típicas.

Conectores de batería

Todas las baterías LiPo (excepto las 1S) tienen dos conectores: un conector principal de descarga y un conector de equilibrio. El cable de descarga (cables rojo y negro más gruesos) alimenta el dron. El cable de equilibrado (cables finos conectados a un conector blanco) controla los voltajes de las celdas:

  • 2S = 3 hilos

  • 3S = 4 hilos

  • 4S = 5 hilos

  • 5S = 6 hilos

  • 6S = 7 hilos

Los conectores de descarga más comunes son el XT60 (para drones de más de 5 pulgadas) y el XT30 (para drones más pequeños), que difieren en tamaño y corriente nominal. Los conectores de equilibrio (JST-XH) se conectan al cargador para equilibrar la tensión durante la carga.

Células muertas

Si una celda no muestra tensión durante las comprobaciones, es posible que esté descargada. Utilice un multímetro para confirmarlo; evite utilizar una pila averiada.

¿Cuántos paquetes para principiantes?

Empieza con 4 packs de baterías para vuelo FPV, que ofrecen 40 minutos de tiempo de vuelo (5-10 minutos por vuelo, incluyendo configuración y caídas). La carga sobre el terreno puede prolongar aún más este tiempo.

Peso

El peso de la batería debe ser aproximadamente la mitad del peso en seco del dron (sin batería ni GoPro). Para un dron de 600 g, una batería de 300 g es adecuada para un vuelo ágil de estilo libre. Para un vuelo cinematográfico o lento, puede funcionar una proporción de 1:1. Las baterías más grandes maximizan el tiempo de vuelo para drones de largo alcance o cinematográficos, donde la potencia y la capacidad de respuesta son menos críticas.

Determinación del consumo de corriente del dron

Una vez seleccionados los tamaños de motor y hélice, comprueba los datos de empuje y consumo de corriente (por ejemplo, un motor con una hélice 5040×3 a pleno gas consume 36,74 A). Para un quad con cuatro motores, el consumo máximo total es de 36,74 × 4 = 146,96A. Redúzcalo en 30-40% para el uso en el mundo real (p. ej., acelerador de 40-60%, menor corriente debido al flujo de aire), ignorando los consumos menores de otros componentes.

Cómo elegir la mejor capacidad de batería

Ajuste la capacidad al tamaño del dron y a la clasificación C. Directrices generales para drones de estilo libre/de competición:

  • LiPo 4S: 7″ (1500-2200mAh), 5″ (1300-1800mAh), 4″ (850-1300mAh), 3″ (650-1000mAh)

  • LiPo 6S: 7″ (1200-1500mAh), 5″ (900-1300mAh), 4″ (550-900mAh), 3″ (400-650mAh)

Calcule la capacidad C: Índice C = Consumo de corriente / Capacidad. Una buena regla es que la batería pese la mitad que el dron, aunque esto puede variar según la configuración.

Velocidad de carga: ¿A qué velocidad?

Carga a 1C o menos para minimizar el estrés (por ejemplo, 1,5A para una batería de 1500mAh, 0,9A para una de 900mAh), tardando aproximadamente una hora. Algunas baterías admiten cargas rápidas de 3C o 5C; verifica las especificaciones antes de usarlas, ya que a velocidades más altas se corre el riesgo de sobrecalentamiento o incendios. Detén la carga si notas que la batería se calienta, lo que indica un exceso de velocidad o un defecto.

Cuándo aterrizar

Aterrice cuando el voltaje de la batería alcance los 3,5V a 3,6V por celda. Volar a menos tensión sobrecarga la batería y reduce su vida útil, ya que las celdas se calientan y se degradan. El voltaje cae más rápido por debajo de 3,5 V, con el riesgo de sobredescarga antes de un aterrizaje seguro. Mantenerlo por encima de 3,5 V minimiza el desequilibrio y el daño de las celdas.